光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施---小论文

1、光化学烟雾的危害及其防治摘要:伴随我国经济的持续高速发展,燃料的消耗量逐年增长,大气中一氧化碳、氮 氧化物及碳氢化物等污染物的排放量也迅速增长,这些都是形成光化学烟雾的原料。光 化学烟雾一旦形成,影响范围广,其危害性已对城市环境、人体健康、生态环境平衡造 成巨大危胁。因此贯彻节能减排政策,控制大气污染物排放量势在必行。本文讲述了光 化学烟雾的产生,并简单阐述了其造成的危害和防治措施。关键词:光化学烟雾;危害;防治措施一、光化学烟雾的产生大气中的氮氧化物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应就形成了光化学烟雾。 大气 中的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧,以及农田土壤和动物排泄物中的

2、的转化。其中,以汽车尾气为主要来源。二、光化学烟雾的危害光化学烟雾的成分非常复杂,具有强氧化性,刺激人们眼睛和呼吸道黏膜,伤害植物叶子,加 速橡胶老化,并使大气能见度降低。对人类、动植物和材料有害的主要是臭氧、 PAN 和丙烯醛、甲 醛等二次污染物。臭氧、 PAN 等还能造成橡胶制品的老化、脆裂,使染料褪色,并损害油漆涂料、 纺织纤维和塑料制品等。有害影响主要表现在以下几个方面:1. 损害人和动物的健康人和动物受到主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺 功能异常等。臭氧是一种强氧化剂,在 0.1ppm 浓度时就具有特殊的臭味。并可达到呼吸系统的深层,刺激下 气道

3、黏膜,引起化学变化,其作用相当于放射线,使染色体异常,使红血球老化。 PAN 、甲醛、丙烯 醛等产物对人和动物的眼睛、咽喉、鼻子等有刺激作用,其刺激域约为 0.1ppm 。此外光化学烟雾能 促使哮喘病患者哮喘发作,能引起慢性呼吸系统疾病恶化、呼吸障碍、损害肺部功能等症状,长期吸入氧化剂能降低人体细胞的新陈代谢,加速人的衰老。 PAN 还是造成皮肤癌的可能试剂。在 1943年美国洛杉矶发生的首宗事件曾引起 400多人死亡。光化学烟雾明显的危害是对人眼睛的刺激作用。 在美国加利福尼亚州, 由于光化学烟雾的作用, 曾使该州 3/4的人发生红眼病。日本东京 1970年发生光化学烟雾时期,有 2万人患了

4、红眼病。研究 表明光化学烟雾中的过氧乙酰硝酸酯 (PAN 是一种极强的催泪剂, 其催泪作用相当于甲醛的 200倍。 另一种眼睛强刺激剂是过氧苯酰硝酸酯(PBN ,它对眼的刺激作用比 PAN 大约强 100倍。空气中的 飘尘在眼刺激剂作用方面能起到把浓缩眼刺激剂送入眼中的作用。2. 影响植物生长臭氧影响植物细胞的渗透性,可导致高产作物的高产性能消失,甚至使植物丧失遗传能力。植 物受到臭氧的损害,开始时表皮褪色,呈蜡质状,经过一段时间后色素发生变化,叶片上出现红褐 色斑点。 PAN 使叶子背面呈银灰色或古铜色,影响植物的生长,降低植物对病虫害的抵抗力。 3. 影响材料质量光化学烟雾会促成酸雨形成,

5、造成橡胶制品老化、脆裂,使染料褪色,建筑物和机器受腐蚀, 并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。4. 降低大气的能见度光化学烟雾的重要特征之一是使大气的能见度降低,视程缩短。这主要是由于污染物质在大气 中形成的光化学烟雾气溶胶所引起的。这种气溶胶颗粒大小一般多在 0.31.0m 范围内。由于这 样大小的颗粒实际上不易因重力作用而沉降,能较长时间悬浮于空气中,长距离迁移;它们与人视 觉能力的光波波长相一致,且能散射太阳光,从而明显地降低了大气的能见度。因而妨害了汽车与 飞机等交通工具的安全运行,导致交通事故增多。5. 其他危害光化学烟雾会加速橡胶制品的老化和龟裂,腐蚀建筑物和衣物,缩短其使用寿命

6、。三、光化学烟雾的防治措施1. 控制污染源,减少氮氧化物和碳氢化合物污染源的排放预防光化学烟雾主要是控制污染源, 减少氮氧化物和碳氢化合物的排放。 NOx (包括 NO 、 NO 2等 的主要来源是燃烧,近 70%来自于煤炭和燃油的直接燃烧,可见固定燃烧源和机动交通工具及动力 机械是 NO 排放的重要来源。2. 减少固定燃烧源的排放(1 改善能源结构。推广使用二次能源,如电等,加强对太阳能、风能、地热等清洁能源的 利用。(2区域集中供热发展区域集中供暖供热,设立规模较大且安装废气还原处理装置的热电厂和 供热站。(3推广燃煤电厂烟气脱 N 技术即废气处理装置。如选择性催化还原法(SCR 、非选择

7、性催 化还原法(SNCR 和吸收法。选择性催化还原法是以金属铂的氧化物作为催化剂,以氨、硫化氢和 一氧化碳等作为还原剂,选择最佳脱硝反应温度,将烟气中的氮氧化物还原为 N 2。非选择性催化还 原法与选择性催化还原法不同的是非选择性控制一定的反应温度,在将烟气中的氮氧化物还原为 N 2的同时,一定量的还原剂还与烟气中的过剩氧发生反应。吸收法是利用特定的吸收剂吸收烟气中的 NOx 。根据所使用的吸收剂,可分为碱吸收法,溶融盐吸收法和稀硝酸吸收法。(4推广新型低温燃烧技术,避开 NOx 易生成区域。3. 减少交通机械和动力装置尾气的排放NOx 和碳氢化合物的另一个重要来源是内燃机等发动机的尾气,而绝

8、大多数交通机械都是由内 燃机或者燃气轮机驱动的,包括机动车辆、船舶、飞机、工程机械等。当燃料在发动机燃烧室里进 行燃烧时,由于混合气由化石燃料(汽油、柴油、天然气等和空气组成,而空气中除了 O 2外还有 更多的 N 2,因此燃烧高温就使 O 2和 N 2反应生成 NOx 。内燃机因为燃烧温度高,因此 NOx 生成量很大。 另外由于燃烧不完全甚至失火等原因,也会排放碳氢化合物。机动车辆因为总量大并且集中于城市 使用,因此对城市空气的污染贡献率很高。因此控制机动车尾气排放对于预防光化学烟雾有很大的 积极作用。汽油机汽车因为尾气处理技术已经比较普及,所以 NOx 的排放贡献率已经下降了很多, 但以柴

9、油机为动力的汽车、船舶和动力机械等,本身 NOx 生成量就很高,而且没有低成本的尾气处 理技术能够普及,全国且其 NOx 排放本身就很高,所以已经成为 NOx 的主要贡献者。4. 利用化学抑制剂使用化学抑制剂目的是消除自由基,以抑制链式反应的进行,从而控制光化学烟雾的形成。人 们发现二乙基羟胺, 苯胺, 二苯胺, 酚等对氢氧自由基有不同的抑制作用, 尤其是二乙基羟胺 (DEHA 对光化学烟雾有较好的抑制作用。在大气中喷洒 0.05ppm 的二乙基羟胺,能有效抑制光化学烟雾, 利于环保。但在使用的过程中,要注意抑制剂对人体和动植物的毒害作用,并注意防止抑制剂产生 二次污染。5. 植树造林实验证明

10、,树木在一定浓度范围内,吸收各种有毒气体,使污染的空气得以净化。因此应大力提倡 植树造林,绿化环境。四、结语随着工业社会的快速发展,汽车越来越多,氮氧化物,硫氧化物,烃类物质的排放不断增加, 环境的承载能力一次又一次被挑战,大自然的报复越来越多,人类只能自食其果。只有我们都意识 到问题的严重性和重要性,每个人都能够从小事做起,节约资源,注重环境,那么我们这个美丽的 星球会像以前一样蓝,空气也会像以前一样清新。五、参考文献1王云英 . 光化学烟雾的形成机理与防治措施 J.安徽化工 .2003,(5:40-412杨菁 . 光化学烟雾的形成机理及防治措施 J.安阳师范学院学报,(5:101-1033王云英 . 光化学烟雾的形成机理与防治措施 J.安徽化工 .2003,(5:40-414张宝成,杨良保 . 光化学烟雾 J.化学教育 .2004(